專利名稱：電路基板、電子設(shè)備和電源裝置的制作方法
技術(shù)區(qū)域本發(fā)明涉及配線基板、電子設(shè)備以及開(kāi)關(guān)電源等電源裝置，可抑制受配線產(chǎn)生的放射噪音。
該電子設(shè)備包括所有產(chǎn)生高頻放射噪音的電子設(shè)備。
該電源裝置，代表性的是開(kāi)關(guān)電源，包括AC/DC轉(zhuǎn)換器、DC/AC轉(zhuǎn)換器、變換器(インバ一タ)、不間斷電源(UPS)等具備電力轉(zhuǎn)換部的其他的電源裝置。
背景技術(shù)：
在進(jìn)行高頻動(dòng)作的電子設(shè)備中，伴隨著其處理速度的高速化，放射噪音也隨著增大，更有效地抑制由此產(chǎn)生的電磁故障的技術(shù)開(kāi)發(fā)的呼聲高漲。
特別是，由于近年來(lái)電子設(shè)備在國(guó)內(nèi)外的普及度極度提高，由這些設(shè)備的放射噪音引起的該設(shè)備以及其他的設(shè)備的誤動(dòng)作等給工業(yè)社會(huì)帶來(lái)的影響也非常大，國(guó)際性的CISPR(國(guó)際無(wú)線故障特別委員會(huì))等正在嚴(yán)格管理規(guī)定這些電磁故障。
這樣的電磁故障，問(wèn)題多產(chǎn)生在試作評(píng)價(jià)的階段，深刻地影響到電路設(shè)計(jì)的返工和開(kāi)發(fā)周期的長(zhǎng)期化等，開(kāi)發(fā)能夠不用變更電路設(shè)計(jì)等而簡(jiǎn)單地抑制噪音的技術(shù)成為眾所期望。
因此一直以來(lái)開(kāi)發(fā)了很多抑制此種放射噪音的技術(shù)，作為這些技術(shù)的一種，例如專利文獻(xiàn)1中所示的在絕緣性基板表面上設(shè)置鐵素體層的方案。此特許文獻(xiàn)1中揭示的抑制放射噪音的技術(shù)是在基板的表面設(shè)置由鐵素體層構(gòu)成的噪音抑制體。
這樣的放射噪音抑制技術(shù)不僅僅特定在作為噪音源的配線部，而為基板的表面覆蓋鐵素體層而得的，因此能廣泛用在跨越電子部件或配線等的極廣泛的區(qū)域里，抑制放射噪音范圍廣，并且變?yōu)檫@樣的抑制，即抑制在表示噪音抑制體的損失成分的導(dǎo)磁率的虛部μ″為高的值即100MHz～數(shù)GHz情況下的噪音，在數(shù)10MHz帶的抑制效果困難，而為解決此課題往往會(huì)誘發(fā)由于遮板或電子部件的增加等而產(chǎn)生的費(fèi)用增加和電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)變更等其他的新的課題。
特許文獻(xiàn)1特開(kāi)2005-129766號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是針對(duì)作為放射噪音發(fā)生源的配線部分，能有效地抑制放射噪音的發(fā)生，以解決上述的課題。
本發(fā)明的配線基板是在安裝電子部件的配線基板上，由導(dǎo)電性的軟磁性膜做成的高頻電流抑制材料設(shè)置成至少與能成為放射噪音源的配線的導(dǎo)體部分局部物理接觸的狀態(tài)。
上述配線基板包括在絕緣基板上印刷銅等金屬材料的配線而成的第一基板、或者在絕緣基板上設(shè)置具備了所要的電路圖案的引線框作為配線的第二基板、在引線框上安裝了電子部件，將引線框的一部分作為配線的整體樹(shù)脂模制而得的第三基板等各種基板等各種基板。
如果是第一基板，可以在印刷配線上設(shè)置軟磁性膜。如果是第二、第三基板，可以在引線框上設(shè)置軟磁性膜。另外也可以在配線部使用諸如跳線之類的部件，在此跳線上形成軟磁性膜后安裝在第一、第二、第三基板上。設(shè)置軟磁性體的配線形狀沒(méi)有特別限定。
另外對(duì)將軟磁性體設(shè)置在配線上呈膜狀的方法也不作限定。
雖然作為軟磁性體沒(méi)有限定其種類，但是作為高導(dǎo)磁率的值更高的好。導(dǎo)磁率可表示為μ′-jμ″。以μ′為導(dǎo)磁率的實(shí)部，以μ″為導(dǎo)磁率的虛部來(lái)表示損失成分。
作為可以提供這樣的導(dǎo)磁率的值的軟磁性體，例如鐵鎳合金、鐵鎳硼合金、鐵鎳鉬合金、鐵鎳硅合金、鐵鎳銅合金、鐵鎳鉻合金、鐵鎳銅鉬合金、鐵鎳鈮合金等鐵鎳導(dǎo)磁合金、鐵鈷合金、鐵鈷鎳合金、鈷鋯鈮合金等。
另外，除上述軟磁性體以外，還有作為最好為粉末狀的軟磁性體，例如鐵鋁硅合金、(商標(biāo)名山達(dá)斯特合金〔センダスト〕)、羥基鐵、錳鋅類鐵素體、鎳鋅類鐵素體等。
根據(jù)本發(fā)明的配線基板，導(dǎo)電性的軟磁性膜作成的高頻電流抑制材料設(shè)置在發(fā)生放射噪音的配線的導(dǎo)體部分，所以根據(jù)表皮效應(yīng)可以只極有效地衰減流過(guò)配線部分的表皮的高頻電流，另一方面，對(duì)直流的或者低頻的電流呈低電阻，不阻害流經(jīng)配線的直流或者低頻的電流成分。
綜上所述，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置覆蓋包括從配線基板上安裝的眾多的電子部件和配線等到放射噪音源在內(nèi)的整個(gè)基板表面的遮板或抑制體來(lái)抑制放射噪音，在本發(fā)明中，在成為放射噪音源的配線的導(dǎo)體部分直接設(shè)置由導(dǎo)電性的軟磁性膜作成的高頻電流抑制材料的構(gòu)造可以極其容易，并且低成本并有效地抑制從數(shù)10MHz到數(shù)GHz的放射噪音的發(fā)生。
并且，為更好地衰減高頻電流，抑制放射噪音的發(fā)生，使高頻電流抑制材料的膜厚要厚于配線的表皮的厚度。
根據(jù)本發(fā)明，在成為放射噪音源的配線的導(dǎo)體部分的外周面直接或者近場(chǎng)區(qū)域即5cm以內(nèi)薄膜狀地設(shè)置高頻電流抑制材料，所以放射噪音擴(kuò)大之前，就可以極有效地抑制放射噪音的發(fā)生。
另外，在本發(fā)明中的電子設(shè)備的情況中，即使或多或少存在開(kāi)口部或者間隙，與現(xiàn)有技術(shù)不同，放射噪音泄漏到外部去的情況沒(méi)有了，可以一舉解決上述的課題。
特別是，在本發(fā)明中，無(wú)需在配線基板側(cè)如現(xiàn)有技術(shù)那樣配置特別的放射噪音抑制部件，所以配線基板的組裝更加容易，并且實(shí)現(xiàn)低成本化。
將上述的配線基板搭載在個(gè)人電腦等電子設(shè)備上的情況下，如前所述，可以抑制高頻電流產(chǎn)生的放射噪音，得到可以減少放射噪音的電子設(shè)備。
另外，將上述的配線基板搭載在開(kāi)關(guān)電源等電源裝置上的情況下，如前所述，可以抑制高頻電流產(chǎn)生的放射噪音，得到可以減少放射噪音的電源裝置。這種電源裝置中，在開(kāi)關(guān)電源中可以在高頻變壓器的一次側(cè)或者二次側(cè)的高頻電流流經(jīng)的電流通路上設(shè)置高頻電流抑制材料。
特別的，在本發(fā)明中，高頻抑制材料設(shè)置在近場(chǎng)、即波動(dòng)阻抗小、磁場(chǎng)為支配性的配線附近，所以雖然在配線附近覆蓋著遮磁板，由軟磁性體的膜作成的高頻電流抑制材料仍可以有效地抑制高頻磁場(chǎng)減少放射噪音。
另外，將構(gòu)成高頻電流抑制材料的軟磁性體粉末狀地混入有機(jī)結(jié)合劑中，設(shè)置在能成為放射噪音源的配線部分的情況下，能夠成為處理性優(yōu)異的構(gòu)造，可以在發(fā)生放射噪音的配線部分的外周適當(dāng)并容易地設(shè)置。
在開(kāi)關(guān)電源中，因?yàn)榘殡S著開(kāi)關(guān)晶體管的開(kāi)關(guān)動(dòng)作的高次高頻產(chǎn)生的放射噪音功率很強(qiáng)，一直以來(lái)，雖然提出了很多針對(duì)此種放射噪音的抑制對(duì)策，但是重量增加，成本增加，放射噪音泄漏等的課題一直沒(méi)有得到解決。
發(fā)明效果在本發(fā)明中，在作為放射噪音源的配線部分的附近的磁場(chǎng)支配區(qū)域里設(shè)置由軟磁性體作成的高頻電流抑制材料，所以可以簡(jiǎn)單地并且低成本地完成抑制構(gòu)造的構(gòu)成，另外可以有效地抑制放射噪音，實(shí)用性極高。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的作為配線基板的引線框的平面圖；圖2是開(kāi)關(guān)電源的電氣回路的局部概略圖；圖3是用于在圖5的引線框部分流動(dòng)的高頻的環(huán)路電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)和電場(chǎng)的說(shuō)明圖；圖4是波動(dòng)阻抗的說(shuō)明圖；圖5是在本發(fā)明的實(shí)施方式的配線基板即引線框上環(huán)路電流流動(dòng)的引線框部分(配線部分)的剖面圖；圖6(a)、(b)是在引線框上作為高頻電流抑制材料的軟磁性膜的磁性鍍金的情況下和未磁性鍍金的情況下的放射噪音發(fā)生狀態(tài)在磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)定器畫(huà)面上的比較圖；圖7是在引線框上作為高頻電流抑制材料的軟磁性膜的磁性鍍金的情況下和未磁性鍍金的情況下的峰值點(diǎn)的頻譜波形圖；圖8是在圖5的引線框部分設(shè)置由粉末作成的高頻電流抑制材料的說(shuō)明圖；圖9(a)～(c)是圖5的高頻電流抑制材料設(shè)置在引線框部分的一部分的說(shuō)明圖；圖10是導(dǎo)磁率的頻率特性表示圖；圖11(a)～(q)是表示多個(gè)磁性膜層疊成的高頻電流抑制材料說(shuō)明圖；圖12是高頻電流抑制材料經(jīng)由空間乃至絕緣物設(shè)置在引線框上的說(shuō)明圖；圖13(a)～(d)是高頻電流抑制材料設(shè)置在電子部件的端子或散熱片，金屬筐架上的說(shuō)明圖；圖14是解析模型上使用的環(huán)狀金屬體的立體圖；
圖15(a)～(c)是表示使用圖14的環(huán)狀金屬體的高頻電流抑制材料的放射噪音的測(cè)定結(jié)果的說(shuō)明圖；圖16(a)～(c)是表示使用圖14的環(huán)狀金屬體的高頻電流抑制材料的電阻率的變化產(chǎn)生的電流密度分布圖；圖17(a)、(b)是是表示使用圖14的環(huán)狀金屬體的多個(gè)磁性膜組成的高頻電流抑制材料的放射噪音的測(cè)定結(jié)果的說(shuō)明圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明10引線框；10a引線框部分；12高頻變壓器(電子部件)；14鋁電解電容(電子部件)；16開(kāi)關(guān)晶體管(電子部件)；18高頻電流抑制材料；20用于使引線框10立體交叉的電子部件。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的配線基板以及配備了該配線基板的電子設(shè)備(電源裝置)的一例即開(kāi)關(guān)電源。
參考圖1至圖3說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的配線基板以及配備其的開(kāi)關(guān)電源。搭載了這種開(kāi)關(guān)電源的電子設(shè)備例如在30MHz～1GHz的范圍內(nèi)被嚴(yán)格地管理電磁故障。
圖1是表示該配線基板和其上安裝的電子部件的概略圖，在此圖上，配線基板是對(duì)應(yīng)于開(kāi)關(guān)電源的電子部件安裝圖案的引線框10構(gòu)成的。
在此實(shí)線表示的引線框10上連接固定有構(gòu)成電源的安裝電子部件。圖1中為簡(jiǎn)略化，以矩形包圍的虛線表示了作為電子部件的代表高頻變壓器12、作為高頻變壓器12的一次那側(cè)的電子部件即平滑用的鋁電解電容14、作為開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)晶體管16和為使引線框10立體交叉而安裝的電子部件20。
引線框10配備有為了安裝電子部件的引線框部分和用于電子部件間的配線的引線框部分。圖1中放射噪音發(fā)生區(qū)域(例如環(huán)路電流流過(guò)的區(qū)域)用雙點(diǎn)劃線包圍的區(qū)域A1～A3表示。在此區(qū)域中在高頻變壓器12的一次側(cè)和二次側(cè)分別表示著放射噪音發(fā)生區(qū)域。一次側(cè)和二次側(cè)的界限用點(diǎn)劃線表示。
圖2只是概略地表示與這些電子部件12、14、16對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電源的電氣回路的一部分。圖2的開(kāi)關(guān)電源的電氣回路構(gòu)成眾所周知，所以省略其說(shuō)明。
在圖1中所示的區(qū)域A1是表示在高頻變壓器12的一次側(cè)流動(dòng)的環(huán)路電流LC的區(qū)域。
圖3表示上述開(kāi)關(guān)電源中流有環(huán)路電流LC的引線框部分10a的一部分的立體圖。如圖3所示，由在引線框部分10a流動(dòng)的環(huán)路電流LC在引線框10a的周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)H1，由此磁場(chǎng)H1的變化產(chǎn)生電場(chǎng)E1，進(jìn)而由此電場(chǎng)E1的變化產(chǎn)生磁場(chǎng)H2，接著此磁場(chǎng)H2的變化進(jìn)而又產(chǎn)生電場(chǎng)E2，如此磁場(chǎng)H1、H2、H3…和電場(chǎng)E1、E2、…交替產(chǎn)生。
在此關(guān)系中，如果環(huán)路電流LC增大的話，磁場(chǎng)的強(qiáng)度就增大，此磁場(chǎng)的強(qiáng)度增大的同時(shí)電場(chǎng)的強(qiáng)度也增大。另外，環(huán)路電流LC的頻率高速化的同時(shí)磁場(chǎng)的變動(dòng)也會(huì)增大，電場(chǎng)的強(qiáng)度也增大。
并且，如果引線框部分10a上有環(huán)路電流LC流動(dòng)，則磁場(chǎng)和電場(chǎng)交替地傳播開(kāi)去，產(chǎn)生放射噪音。在此種情況下，在引線框部分10a的附近(近場(chǎng))磁場(chǎng)H1呈支配性。
在圖4中表示波動(dòng)阻抗Z的變化。在圖4中橫軸表示的是距離引線框部分10a的距離D，縱軸表示的是波動(dòng)阻抗Z(＝任意位置的電場(chǎng)E/任意位置的磁場(chǎng)H)。
如圖4所示，距離引線框部分10a近的區(qū)域是近場(chǎng)NF；遠(yuǎn)的區(qū)域是遠(yuǎn)場(chǎng)FF。在近場(chǎng)NF是磁場(chǎng)H1處于支配性，可與磁場(chǎng)H1相近似。
近場(chǎng)NF和遠(yuǎn)場(chǎng)FF的交界是電磁波波長(zhǎng)λ的(1/2π)，也就是大約λ/6。遠(yuǎn)場(chǎng)FF能夠捕捉到電場(chǎng)和磁場(chǎng)綜合在一起的電磁波。
因?yàn)榻鼒?chǎng)的概念是λ/2π，所以在30MHz～1GHz的放射噪音的情況下，近場(chǎng)的區(qū)域是1.7m～5cm，所以作為磁場(chǎng)成分更強(qiáng)的近場(chǎng)區(qū)域，優(yōu)選在距離配線部分5cm以內(nèi)設(shè)置高頻電流抑制材料。
參照表示了在配線的導(dǎo)體部分的外周直接設(shè)置了導(dǎo)電性的軟磁性膜構(gòu)成的高頻電流抑制材料的構(gòu)造的圖5說(shuō)明配線基板以及具備其的開(kāi)關(guān)電源。
在圖5中表示了流動(dòng)有環(huán)路電流LC的引線框部分(配線部分)10a的斷面。如圖5所示，為了最有效率地抑制來(lái)自引線框部分的放射噪音，高頻電流抑制材料18直接、物理地接觸在引線框部分10a的外周面全體上，以均等的膜厚設(shè)置成薄膜狀。此高頻電流抑制材料18設(shè)置在流動(dòng)著環(huán)路電流LC的引線框部分10a上。在不產(chǎn)生放射噪音、不需要高頻電流抑制材料18的引線框部分不設(shè)置高頻電流抑制材料18，而可以減少材料的成本。
如圖5所示，在高頻變壓器12的一次側(cè)，流動(dòng)著環(huán)路電流LC的引線框部分10a上形成有高頻電流抑制材料18，高頻電流抑制材料18是由數(shù)10MHz～數(shù)GHz的高導(dǎo)磁率的導(dǎo)電性軟磁性膜作成的。
作為形成高頻電流抑制材料18的軟磁性體，例如鐵鎳合金、鐵鎳硼合金、鐵鎳鉬合金、鐵鎳硅合金、鐵鎳銅合金、鐵鎳鉻合金、鐵鎳銅鉬合金、鐵鎳鈮合金等強(qiáng)磁性鐵鎳合金、鐵鈷合金、鐵鈷鎳合金、鈷鋯鈮合金等。
軟磁性體并沒(méi)有限定為薄膜狀的設(shè)置方式，例如可用電解鍍金、無(wú)電解鍍金、濺鍍、蒸鍍、壓延復(fù)合材料等將軟磁性體形成薄膜狀。
在圖6(a)、(b)表示了從上面觀測(cè)圖1所示的配線基板的情況下的放射噪音的峰值點(diǎn)。圖6(a)是在引線框部分10a上沒(méi)有設(shè)置高頻電流抑制材料18的情況，圖6(b)是在引線框部分10a上設(shè)置高頻電流抑制材料18的情況，為了在圖6(a)、(b)中示意地表示磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)定器的彩色顯示畫(huà)面，將磁場(chǎng)強(qiáng)度高的區(qū)域以粗二重交叉影線，磁場(chǎng)強(qiáng)度中等的區(qū)域以一重交叉影線，磁場(chǎng)強(qiáng)度低的區(qū)域以虛線影線表示。
如圖6(a)、(b)所示，在引線框部分10a上設(shè)置了高頻電流抑制材料18的情況下，大幅地抑制了放射噪音。另外，因?yàn)樯鲜龅牟噬@示畫(huà)面中很難判明，所以為判斷鋁電解電容和高頻變壓器等的部件的位置用虛線表示。
圖6的測(cè)定用的引線框部分的材料是銅，作為高頻電流抑制材料18的軟磁性體是鐵鎳合金，其膜厚是50μm。放射噪音是用(日本)ノイズ研究所社制作的電磁波解析測(cè)定系統(tǒng)(ESV-3000)測(cè)定的。測(cè)定頻率是30MHz～300MHz。
磁場(chǎng)強(qiáng)度高的區(qū)域的峰值點(diǎn)在圖6(a)是90.4dBμV，在圖6(b)是87.7dBμV，在本實(shí)施方式中約3dB磁場(chǎng)強(qiáng)度小，所以因?yàn)楦哳l電流抑制材料18而具有放射噪音抑制效果。
理論說(shuō)明放射噪音降低的理由。
高頻電流因?yàn)楸砥ば?yīng)在引線框部分10a的表皮流動(dòng)。此種情況下的表皮厚度δ在電阻率ρ、導(dǎo)磁率μ、頻率f中表示為δ=(ρ/μπf).]]>如此表皮厚度δ的式子所示，作為高頻電流抑制材料18，導(dǎo)磁率高能夠有效地抑制高頻電流。
例如，引線框部分10a是銅，高頻電流抑制材料18是鐵鎳合金類的情況下，引線框部分10a的電阻率ρ為ρ＝1.7×10-8Ωm，高頻電流抑制材料18的電阻率ρ為ρ＝2×10-8Ωm，高頻電流抑制材料18的電阻率ρ高。
因此，高導(dǎo)磁率μ和高電阻率ρ的軟磁性體即高頻電流抑制材料18因?yàn)楦邔?dǎo)磁率μ所以表皮厚度δ變得更薄，并且由于高電阻率ρ可以有效地抑制高頻電流，從而可以抑制放射噪音。
在圖7中，在整個(gè)頻譜表示了高頻電流抑制材料18的放射噪音降低效果。圖7是橫軸為頻率(Hz)，縱軸為磁場(chǎng)強(qiáng)度(dBμV/m)的表示峰值點(diǎn)(最大磁場(chǎng)強(qiáng)度的地方)的頻譜波形的說(shuō)明圖。
另外，表示測(cè)定結(jié)果的數(shù)據(jù)線1是作為高頻電流抑制材料18即軟磁性體在引線框部分10a上未磁性鍍金的情況下；數(shù)據(jù)線2是作為高頻電流抑制材料18的軟磁性體在引線框部分10a上磁性鍍金的情況，測(cè)定頻率范圍是30MHz～300MHz。
如上述說(shuō)明，在高頻電流流動(dòng)的地方的引線框部分(配線部分)10a上，最好直接設(shè)置高頻電流抑制材料18，由此可以抑制磁場(chǎng)的產(chǎn)生，防止放射噪音的泄漏。
另外高頻電流抑制材料18也可以是由粉末制成的軟磁性體18a直接、乃至利用混練分散等方式混入有機(jī)結(jié)合劑18b中而成的圖8的構(gòu)造。
粉末形狀有球形狀，破碎形狀(扁平狀、針狀等)，由于粉末形狀為扁平狀，針狀所以產(chǎn)生高導(dǎo)磁率。另一方面，如果粉末形狀是球形狀的話沒(méi)有導(dǎo)磁率的各向異性，不必考慮配向性。
作為這些粉末狀的軟磁性體18a，例如可以舉出高頻導(dǎo)磁率大的鐵鎳硅合金(商標(biāo)名山達(dá)斯特合金〔センダスト〕)、羰基鐵、錳鋅類鐵素體、鎳鋅類鐵素體等。軟磁性體18a可以是一種、也可以是多個(gè)種類組成的復(fù)合軟磁性體。
作為有機(jī)結(jié)合劑18b，例如可舉出ABS樹(shù)脂、聚酯類樹(shù)脂、聚氯乙烯類樹(shù)脂、聚乙烯丁縮醛樹(shù)脂、聚亞安酯樹(shù)脂、纖維素類樹(shù)脂、腈丁二烯類橡膠、苯乙烯丁二烯系橡膠等熱可逆轉(zhuǎn)性樹(shù)脂或者這些的共聚體。
另外，作為其他的有機(jī)結(jié)合劑18b，可以舉出環(huán)氧樹(shù)脂、苯酚樹(shù)脂、酰胺類樹(shù)脂、酰亞胺類樹(shù)脂等熱固性樹(shù)脂。
粉末狀的高頻電流抑制材料18的形成方法為印刷、分配、噴射涂布等，形成薄片狀粘貼，或者沖型成薄片后接著，或者涂上粉末，或者沖壓成型等，其方法沒(méi)有被限定。
圖9(a)、(b)、(c)表示了由軟磁性體組成的高頻電流抑制材料18的構(gòu)造例。如圖9(a)、(b)、(c)所示，高頻電流抑制材料18也可以僅僅設(shè)置在引線框部分10a的一部分上。
圖9(a)是引線框部分10a的兩面都設(shè)置有高頻電流抑制材料18的構(gòu)造，圖9(b)是引線框部分10a的單面設(shè)置有高頻電流抑制材料18的構(gòu)造，圖9(c)是引線框部分10a的單面和側(cè)面設(shè)置有高頻電流抑制材料18的構(gòu)造。高頻電流抑制材料18在引線框部分10a是圓形的情況下，可以是外周整體或者僅僅一部分設(shè)置的構(gòu)造。
另外高頻電流抑制材料18也可以如圖10所示的由導(dǎo)磁率不同的多個(gè)磁性膜a、b層疊而成。在圖10中表示了導(dǎo)磁率不同的磁性膜a和磁性膜b的頻率特性。磁性膜a有高達(dá)數(shù)GHz的頻率特性，磁性膜b有數(shù)10MHz特別高的頻率特性。
圖11(a)～(q)表示了在引線框部分10a上設(shè)置由磁性膜a和b構(gòu)成的高頻電流抑制材料18。磁性膜a對(duì)數(shù)10MHz的高頻電流的抑制效果低，因?yàn)榇判阅正好相反，對(duì)數(shù)10MHz的高頻電流的抑制效果高，所以由于由磁性膜a和b層疊而成，所以可以得到在數(shù)10MHz～數(shù)GHz的廣泛區(qū)域內(nèi)抑制放射噪音的效果。此時(shí)，數(shù)GHz的電流越流動(dòng)，表皮效應(yīng)越顯著，將在數(shù)GHz都有高導(dǎo)磁率的磁性膜a設(shè)置在更加作為表面的引線框的外側(cè)更佳。圖11(a)～(q)是導(dǎo)磁率不同的磁性膜a、b層疊而成的高頻電流抑制材料18的組合的一個(gè)例子，其層數(shù)和組合方法未作限定。
另外，高頻電流抑制材料18也可以是磁性膜和電阻率高的電阻膜的層疊構(gòu)造。僅由磁性膜構(gòu)成的高頻電流抑制材料18中，雖然要求磁性膜有高導(dǎo)磁率和高電阻率，但是將高頻電流抑制材料18的構(gòu)成分離為磁性膜和電阻膜，由此能夠有效地抑制放射噪音。由磁性膜和電阻膜構(gòu)成的高頻電流抑制材料18與圖11(a)～(q)表示的層疊構(gòu)造一樣，因?yàn)槠鋵訑?shù)和組合方法沒(méi)有被限定，所以在此省略其概略圖。電阻膜是鋁(ρ＝2.75×10-8Ωm)，鋅(ρ＝5.9×10-8Ωm)、鎳(ρ＝7.24×10-8Ωm)、錫(ρ＝11.4×10-8Ωm)、鉻(ρ＝17×10-8Ωm)、鎳鉻合金(ρ＝109×10-8Ωm)、其他的高電阻的材料以及有機(jī)物或氧化物，還有添加了P或B、Mo等的復(fù)合材料，其材料的種類不定。另外，電阻膜還可以是由機(jī)械研磨或者利用化學(xué)反應(yīng)的蝕刻等粗化形成的。
如圖12所示的高頻電流抑制材料18也可以是經(jīng)由空間乃至絕緣物20設(shè)置在引線框10a上。因?yàn)楦鶕?jù)磁性膜的導(dǎo)磁率在引線框10a上流動(dòng)的高頻電流的表皮厚度可以變薄，所以可以得到與將磁性膜直接設(shè)置在引線框上的情況下同樣的噪音抑制效果。
高頻電流抑制材料18加在這樣的板狀金屬形成電子回路的配線部分的引線框上，也可以設(shè)置在將絕緣基板上的銅等金屬材料進(jìn)行印刷配線而得的印刷基板上。
高頻電流抑制材料18也可以設(shè)置在開(kāi)關(guān)晶體管等、產(chǎn)生高頻噪音的電子部件的端子或其附近的金屬物、例如圖13所示的電子部件的端子22和散熱片24、金屬筐架26上。圖13(a)、(b)表示的是高頻電流抑制材料18設(shè)置在電子部件的端子22上的情況，圖13(c)表示的是高頻電流抑制材料18設(shè)置在散熱片24上的情況，圖13(d)表示的是高頻電流抑制材料18設(shè)置在金屬筐架26上的情況，將電子部件的端子22連接在引線框部分10a上，將散熱片24和金屬筐架26接向?yàn)槭闺娢环€(wěn)定的接地，因此會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)致放射噪音的原因的高頻電流的流動(dòng)，將高頻電流抑制材料18設(shè)置在這些地方同樣可以抑制放射噪音。
圖14和圖15表示與抑制放射噪音有關(guān)的解析模型。圖14是流有高頻的環(huán)路電流LC的環(huán)狀金屬28的立體圖。圖15(a)是在環(huán)狀金屬28上未設(shè)置高頻電流抑制材料18的情況，圖15(b)是在環(huán)狀金屬28上設(shè)置了高頻電流抑制材料18的情況，圖15(c)表示的是在環(huán)狀金屬體28的外周面整體上設(shè)置了高頻電流抑制材料18的情況下放射噪音的解析結(jié)果。
比較圖15(a)、(b)、(c)的解析結(jié)果得知，將高頻電流抑制材料18設(shè)置在環(huán)狀金屬體28的外周面整體上的情況下，可以最大限度地抑制放射噪音。高頻電流抑制材料18的厚度為10μm，解析頻率為30MHz。
高頻電流抑制材料18的磁性膜雖然是導(dǎo)磁率更高的好，作為可以抑制放射噪音的范圍舉例為μ′＝5～10000，μ″＝0～500。
在圖16(a)、(b)、(c)中表示了在圖15(c)的構(gòu)造中，變化高頻電流抑制材料18的電阻率時(shí)的電流密度分布。圖16(a)是電阻率ρ＝2×10-8Ωm，(b)是ρ＝100×10-8Ωm，(c)是ρ＝10000×10-8Ωm時(shí)的電流密度變化。如圖16(a)、(b)、(c)所示，如果電阻率增大，則由于高頻電流抑制材料18中難有電流流動(dòng)，作為高頻電流抑制材料18的電阻率ρ最好限定在ρ＝2×10-8Ωm～10000×10-8Ωm的范圍內(nèi)。
圖17(a)、(b)表示的是由2種磁性膜構(gòu)成的高頻電流抑制材料18的抑制放射噪音的解析結(jié)果。圖17(a)是導(dǎo)磁率μ為400，電阻率ρ＝20×10-8Ωm的磁性膜a組成的高頻電流抑制材料以2μm設(shè)置。圖17(b)是磁性膜a和導(dǎo)磁率μ為1000，電阻率ρ＝20×10-8Ωm的磁性膜b構(gòu)成的高頻電流抑制材料18設(shè)置在引線框部分10a上。圖17(b)的磁性膜a和b的膜厚一共為1μm。解析頻率為30MHz。
比較圖17(a)、(b)的結(jié)果得知，多個(gè)磁性膜層疊可以更有效地抑制高頻噪音。
此解析模型使用的高頻電流抑制材料18沿環(huán)狀金屬體28的環(huán)狀面設(shè)置。環(huán)狀金屬體28的尺寸是1.5mmΦ，放射噪音是通過(guò)「日本総合研究所」社制造的電磁場(chǎng)解析工具(JMAG-Studio)解析的。
下述抑制放射噪音的高頻電流抑制材料18所必需的特性。
表皮厚度δ用電阻率ρ、導(dǎo)磁率μ、頻率f表示為δ=(ρ/μπf),]]>所以電阻率ρ越厚，表皮厚度δ也越厚。在此將表皮厚度δ考慮為配線部分的剖面積S的話，作為配線所具有的電阻值R為R=ρ×(L/S)=(μπfρ)×L,]]>伴隨著導(dǎo)磁率μ以及電阻率ρ的增加有增大的傾向。L是配線的長(zhǎng)度。也就是說(shuō)配線部分的導(dǎo)磁率μ和電阻率ρ的增加，配線的電阻值R乃至是電阻Z也可以增大。
由軟磁性膜制成的高頻電流抑制材料18的導(dǎo)磁率雖然更高的好，根據(jù)“電析法的高比電阻Ni-Fe類軟磁性膜的制作(表面技術(shù)Vol.49，No.3，1998)”，使用FeNi的軟磁性膜在數(shù)10MHz以上的帶域里，導(dǎo)磁率在上述文獻(xiàn)中，μ′最大到1000，μ″＝500左右，通過(guò)添加二乙基色胺(DET)等，可以抑制在30MHz以上的頻率帶的導(dǎo)磁率的衰減。
另外根據(jù)“無(wú)電解鍍敷法的軟磁性NiFeB/NiPC/NiFeB層疊膜的制作(第23次日本應(yīng)用磁力學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)演講概要集1999)”，F(xiàn)eNi中添加了B的NiFeB的導(dǎo)磁率也同樣地在數(shù)10MHz以上的帶域里，為上述最大μ′＝1000，μ″＝500的導(dǎo)磁率。
表皮厚度δ用電阻率ρ、導(dǎo)磁率μ、頻率f表示為δ=(ρ/μπf)√,]]>在這里記述導(dǎo)磁率μ＝1000、電阻率ρ＝2×10-8Ωm的特性的磁性膜和有導(dǎo)磁率μ＝10、電阻率ρ＝1000×10-8Ωm的特性的磁性膜的表皮厚度δ。當(dāng)頻率為30MHz的時(shí)候，前者的磁性膜的表皮厚度δ為0.4μm，后者的磁性膜的表皮厚度δ為91.9μm。另外當(dāng)頻率為1GHz的時(shí)候，前者的磁性膜的表皮厚度δ為0.07μm，后者的磁性膜的表皮厚度δ為15.9μm。高頻電流抑制材料18的厚度最好在使30MHz～1GHz的高頻電流收斂于膜中的0.1μm～100μm的范圍內(nèi)。
在由多個(gè)磁性膜乃至電阻膜組成的高頻電流抑制材料18中，最好將與表皮厚度相對(duì)應(yīng)的膜厚設(shè)置在各層中。
如上所述將高頻電流抑制材料18直接設(shè)置在有高頻電流流過(guò)的引線框部分10a上，可以抑制電流的產(chǎn)生防止放射噪音的泄漏。
將上述的配線基板搭載在個(gè)人電腦等電子設(shè)備的情況下，如上述可以得到抑制由于高頻電流產(chǎn)生的放射噪音的發(fā)生，可以降低放射噪音的電子設(shè)備。
將上述的配線基板搭載在開(kāi)關(guān)電源等電源裝置的情況下，如上述可以得到抑制由于高頻電流產(chǎn)生的放射噪音的發(fā)生，可以降低放射噪音的電源裝置?？梢栽诖穗娫囱b置的開(kāi)關(guān)電源中高頻變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)的高頻電流流經(jīng)的電流經(jīng)路上設(shè)置高頻電流抑制材料18。
本發(fā)明不僅限于上述的實(shí)施方式，也包含在技術(shù)方案部分記載的范圍中的各種變更和變形。
權(quán)利要求
1.一種配線基板，其安裝有電子部件，其特征在于，由導(dǎo)電性的軟磁性膜構(gòu)成的高頻電流抑制材料設(shè)置成與能成為放射噪音源的配線的導(dǎo)體部分至少局部物理接觸的狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的配線基板，其特征在于，高頻電流抑制材料的導(dǎo)磁率為μ′＝5～10000、μ″＝0～500，其電阻率為ρ＝2×10-8Ωm～10000×10-8Ωm。
3.如權(quán)利要求1所述的配線基板，其特征在于，高頻電流抑制材料由具有導(dǎo)電性的多個(gè)軟磁性膜層疊而成。
4.如權(quán)利要求1所述的配線基板，其特征在于，高頻電流抑制材料設(shè)置在會(huì)成為放射噪音源的配線的導(dǎo)體部分的外周。
5.如權(quán)利要求1所述的配線基板，其特征在于，高頻電流抑制材料設(shè)置在會(huì)成為放射噪音源的配線部分的作為近場(chǎng)區(qū)域的附近5cm以內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的配線基板，其特征在于，高頻電流抑制材料經(jīng)由空間乃至絕緣物體而設(shè)置在會(huì)成為放射噪音源的配線部分。
7.如權(quán)利要求1～6任意一項(xiàng)所述的配線基板，其特征在于，高頻電流抑制材料設(shè)置在由板狀的金屬形成電子回路的配線部分的引線框基板上。
8.如權(quán)利要求1～6任意一項(xiàng)所述的配線基板，其特征在于，高頻電流抑制材料設(shè)置在由印刷在絕緣樹(shù)脂上的導(dǎo)電體形成電子回路的配線部分的印刷基板上。
9.如權(quán)利要求1～6任意一項(xiàng)所述的配線基板，其特征在于，高頻電流抑制材料由磁性膜、和電阻率在規(guī)定范圍內(nèi)的電阻膜層疊而成。
10.如權(quán)利要求9所述的配線基板，其特征在于，上述電阻膜是電阻率為ρ＝2×10-8Ωm～10000×10-8Ωm的范圍內(nèi)的電阻膜。
11.一種電子設(shè)備，其特征在于，設(shè)有如權(quán)利要求1～6任意一項(xiàng)所述的配線基板。
12.如權(quán)利要求11所述的電子設(shè)備，其特征在于，由導(dǎo)電性的軟磁性膜構(gòu)成的高頻電流抑制材料設(shè)置在會(huì)重疊高頻噪音的金屬物上。
13.一種電源裝置，其特征在于，設(shè)有如權(quán)利要求1～6任意一項(xiàng)所述的配線基板。
14.如權(quán)利要求13所述的電源裝置，其特征在于，由導(dǎo)電性的軟磁性膜構(gòu)成的高頻電流抑制材料設(shè)置在會(huì)重疊高頻噪音的金屬物上。
全文摘要
本發(fā)明涉及電路基板、電子設(shè)備和電源裝置。能夠有效地抑制放射噪音。本配線基板(引線框)(10)是將由高導(dǎo)磁率的導(dǎo)電性軟磁性膜做成的高頻電流抑制材料(18)設(shè)置在成為放射噪音源的引線框部分(配線部分)(10a)的近場(chǎng)(磁場(chǎng)支配區(qū)域)、最好是在引線框部分(10a)的外周的結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H05K1/09GK1893763SQ20061010111
公開(kāi)日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月4日
發(fā)明者山本真吾, 石橋廣行, 松田克 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社